О причинах аварии и надежность строительных конструкций.

1. Введение

Перед строительной конструкторской школой стоят ответственные задачи, исходящие единства трех начал: конструктивного – максимальной экономии материалов при обеспечении требуемой надежности конструкции на весь период эксплуатации; технологического – наименьшей трудоемкости изготовления; производственного – обеспечения индустриальности изготовления и простоты монтажа.

Первая задача решается путем применения современных методов расчета строительных конструкций, проверенных и подтвержденных экспериментально. Вторая и третья задачи решаются исходя из конкретных условий заводского производства, современных методов транспортирования, монтажа и эксплуатации конструкций.

Завершающим этапом проверки принятых в расчете гипотез и допущений являются натуральные испытания конструкций, узловых сопряжений или их моделей.

Многие вопросы, связанные с особенностью расчета строительных конструкций на статические и динамические воздействия, еще не решены и требуют дальнейшей теоретической и экспериментальной проверки и изучения.

Роль экспериментальных методов постоянно возникает, что требует от инженера хорошего знания измерительных приборов и методов проведения статических и динамических испытаний конструкций.

1. Повышение качества строительных конструкций, их надежности и долговечности при условии значительного уменьшения массы – важнейшие народнонохозяйственные задачи в области строительства.

Контроль качества готовой продукции неразрушающими методами и выборочными испытаниями повышает надежность и долговечность конструкций, исключает возможность аварий. Периодический диагностический контроль состояния основных несущих конструкций зданий и сооружений инструментальными методами – неотъемлемое условие их нормальной технической эксплуатации.

Проведение научных исследований в области строительных конструкций в большинстве случаев невозможно без всесторонней экспериментальной проверки работы конструкций или их моделей под нагрузкой. В результате испытаний совершенствуется теория, принятая для расчета, оцениваются факторы, которые предусмотреть сложно или вообще невозможно, проверяются достижения строительной науки и техники, новые конструкции, надежность которых практикой эксплуатации еще не подтверждена.

Основная цель испытаний – выявление напряженно – деформированного состояния элементов конструкций или сооружений под нагрузкой, определение возможности их нормальной эксплуатации, проверка качества строительных материалов и работ.

В зависимости от характера воздействия различают испытания статической и динамической нагрузками. Испытания проводятся на строительных площадках и полигонах, на специально оборудованных и автоматизированных инвентарных и заводских стендах, на механизированных и автоматизированных лабораторных стендах и установках.

По назначению различают испытания: серийно изготавливаемых конструкцийзаводского производства для текущего контроля и оценки качества изделий;приемочные для ответственных сооружений перед сдачей их в эксплуатацию; эксплуатируемых конструкций и сооружений, когда возникают сомнения в их надежности; опытных конструкций; моделей и специальных образцов.

  2.К любому сооружению, работающему при синтетической или динамической нагрузке, предъявляются требования прочности, жесткости и устойчивости, пространственной неизменяемости выносливости на всех стадиях возведения и эксплуатации, определяемые двумя группами предельных состояний. В это же время при проектировании не должны допускаться изменение запаса прочности, приводящие к перерасходу материалов.

Расчет реального сооружения с учетом всех его свойств принципиально невозможен (даже при условии применения ЭВМ) в силу очередной их неисчерпаемости. У инженера остается проведенный практикой выход – абстрагировать реальный объект расчетной схемой. Вот почему расчет сооружения или конструкции начинают с выбора анализа расчетной схемы, которую получают из реальной конструкции, освобождая ее от менее существенных признаков при сохранении главных: размеров и очертания контура, механических и деформативных свойств материалов, характера загружения, соединения и закрепления элементов.

С одной стороны, расчетная схема должна описывать закономерности натурной конструкции с требуемой точностью, т.е. быть адекватной по отношению к ней, а с другой стороны – быть наиболее простой. Поэтому ее выбор всегда связан с идеализацией реального сооружения.

Реальная схема передачи нагрузки отличается расчетной. На практике возможно завышение или занижение нагрузок по сравнению с расчетными значениями.

Влияние внешней среды, длительного воздействия нагрузки, изменчивости во времени физико-механических свойств материалов, податливость стыков и узловых спряжений учитываются в расчете весьма приближенно. Поэтому заключительным этапом анализа принятых допущений является обратный переход от расчетной схемы к реальной конструкции.

Качественную и количественную оценки принятых в расчете допущений при таком переходе наиболее полно можно получить только при натурных испытаниях конструкций, сооружений или их моделей. 

  3. При расчете строительных конструкций по предельным состояниям исходят из того, что за время нормальной эксплуатации сооружения ни одно из предельных состояний на должно наступить.

Под аварией понимают выход конструкций из строя, ее частичное или полное разрушение. Всякая строительная авария – чрезвычайное происшествие, обстоятельства которого тщательно расследуется компетентными комиссиями. Устанавливаются причины аварии, делаются выводы, исключающие повторение причин, вызывающих аварию.

Причины, вызывающие аварию, редко бывают единичными. В большинстве случаев – это сочетание нескольких неблагоприятных факторов: недостатки проектных решений, низкое качество строительно-монтажных работ, неправильная эксплуатация.

К погрешностям проектов следует отнести недостаточное обеспечение прочности и жесткости отдельных конструкций и здания в целом в стадии возведения и в процессе эксплуатации, что может быть следствием: неправильного учета действующих нагрузок; ошибок в расчетах; неправильно выбранных расчетных схем; дефектов инженерно-геологических изысканий; неполноценных конструктивных решений; недостаточной деталировки чертежей; отсутствия необходимых указаний об особенностях строительства в зимнее время и в особых условиях; неудовлетворительного авторского надзора и т.д.

Низкое качество строительно-монтажных работ наблюдается при недостаточной квалификации инженерно-педагогического персонала, отступления от проекта, замена материалов и размеров сечений без расчета и согласования с проектной организацией, отсутствие должного контроля за качеством поступающих конструкций и материалов, несоблюдении последовательности монтажа и неправильном устройстве опор и фундаментов для несущих конструкций, неточностях при разбивке осей и определении высотных отметок зданий.

Нарушение правил технической эксплуатации зданий наиболее часто происходит в результате: перегрузки основных несущих конструкций здания дополнительным оборудованием, не предусмотренным проектом; воздействия агрессивных средств, которое не учитывалось при проектировании; изменение режима работы оборудования. ведущего к проявлению дополнительных вибрационных и динамических воздействий; ослабления сечений несущих конструкций при устройстве различных дополнительных инженерных коммуникаций; нарушения правил использования и содержания зданий; несвоевременного и неудовлетворительного ремонта и усиления дефектных конструкций.

Вероятный переход для обеспечения параметров надежности получил широкое распространение в практике строительства. Изучение и детальный анализ возможных ошибок, допущенных при проектировании, возведении и эксплуатации, - важное звено в обеспечении требуемой надежностиновых сооружений.

Под надежностью строительных конструкций понимают их способность к нормальной эксплуатации в течение заданного промежутка времени при условии безотказности, долговечности и ремонтопригодности.

Безотказность – свойство конструкций сохранять при эксплуатации работоспособность.

Долговечность – характеризует ее безотказность во времени.

Ремонтопригодность – приспособленность конструкции к восстановлению исправного состояния.

Надежность строительных конструкций обеспечивается: исследованиями и нормированием, разработкой теории надежности; качеством проектирования; особенностями изготовления и возделывания; условиями эксплуатации.

На основании теоретических и экспериментальных исследований выводятся расчетные формы и устанавливаются нормированные физико-механические характеристики материалов. Однако расчетные формулы основаны на определенных рабочих гипотезах и допущениях, а свойства материалов непостоянны. Это особенно приводит к погрешностям и отклонениям фактических свойств конструкций, от проектных. Их безотказная работа становится возможной с определенной степенью вероятности.

После включения формул в нормы проектирования экспериментальные данные для вероятного анализа накапливаются. С течением времени нормы обновляются и совершенствуются. Следовательно требуемая надежность конструкции закладывается уже при проектировании и зависит от правильности расчета и конструирования. Надежность изготовленных и смонтированных конструкций будет обеспечена если отклонения от проекта не превысят установленных нормами допусков. И наконец условия эксплуатации должны отвечать предпосылкам, которые учтены в проекте.

Лекция 4

Тема: Сущность и методические основы стандартизации.

Вопросы:

1.Цели и задачи стандартизации.

2.Принципы стандартизации.

3.Методы стандартизации.

4.Методические особенности стандартизации строительных материалов и изделий.

Систематическое повышение качества продукции является обязательным требованием совершенствования экономики.

В обеспечении высокого качества продукции огромную роль играет стандартизация. Если раньше основная цель стандартизации состояла в упорядочении правил производства и применения продукции, то теперь главное внимание уделяется установлению высоких требований к качеству, надежности и долговечности продукции и приведению этих показателей в соответствие с возрастающими требованиями международного рынка.

Стандартизация является частью государственной технической политики, она служит высокоэффективным средством внедрения в производство передовых достижений науки и техники, экономии трудовых и материальных затрат, обеспечения оптимального уровня качества продукции.

Стандартизация представляет собой отрасль знаний, изучающую действие стандартов в народном хозяйстве. Она рассматривает влияние стандартов на долговечность и надежность продукции, на прогресс техники, на специализацию и автоматизацию производства. Как наука стандартизация тесно связана с математикой и рядом технических дисциплин, в частности с материаловедением и технологией изготовления строительных изделий.

Согласно определению, данному Международной организацией по стандартизации (ИСО), стандартизация – это процесс установления и применения правил с целью упорядочения деятельности в данной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон и, в частности, для достижения всеобщей экономии, с соблюдением функциональных условий и требований техники безопасности. Стандартизация позволяет обобщить достижения науки, техники и передового опыта и тем самым определяет линию перспективного развития той или иной отрасли народного хозяйства.

Развитие и совершенствование стандартизации преследует вполне определенные цели:

1. Ускорение технического процесса, повышение эффективности производства и производительности труда;

2. Улучшение качества продукции и обеспечение его оптимального уровня;

3. Совершенствование организации управления народным хозяйством и установление рациональной номенклатуры выпускаемой продукции;

4. Развитие специализации при проектировании и производстве продукции;

5. Рациональное использование производственных фондов и экономия материальных и энергетических ресурсов;

6. Обеспечение безопасности труда работающих, а также охрана здоровья населения и сохранение окружающей среды;

7.Создание условий для широкого развития экспорта высококачественных товаров, отвечающих требованиям мирового рынка;

8.Развитие международного экономического и технического сотрудничества.

    Для достижения этих целей необходимо решить ряд следующих задач: 

а) разработка нормативных требований к качеству готовой продукции, а также к качеству сырья, полуфабрикатов и комплектующих изделий;

б) создание единой системы показателей качества продукции, ее надежности и долговечности, а также разработка научно обоснованных методов и средств испытания и контроля качества продукции;

в) разработка требований и норм в области проектирования и производства продукции, с тем чтобы рационально сократить многообразие видов и марок изделий и одновременно улучшить их ассортимент;

г) унификация изделий, технического оборудования и контролирующих приборов, что дает возможность специализировать промышленное производство и осуществляет комплексную механизацию и автоматизацию процессов;

д) обеспечение единства и правильности измерений в стране, разработка новых и совершенствование существующих эталонов единиц измерения, образцовых мер и измерительных приборов высшей точности;

е) совершенствование систем терминологии и обозначений в различных областях науки и техники;

ж) разработка систем технической документации, классификации и кодирования продукции, а также совершенствование информационных систем;

з) участие в работе международных органов по стандартизации, разработка международных рекомендаций и стандартов.

Обобщение перечисленных частных задач позволяет сформировать главную задачу, заключающую в упорядочении процессов и отношении, возникающих при решении повторяющихся вопросов во всех сферах деятельности.

В области строительных материалов и производства сборных конструкций стандартизация должна способствовать внедрению новых эффективных легких материалов. Важнейшей задачей стандартизации является установление перспективных оценок качества материалов и изделий массового производства. Современные строительные материалы должны обладать оптимальными свойствами, а технология их изготовления должна быть экономичной. Поэтому особое значение приобретают стандартизация и типизация высокоэффективных процессов на предприятиях строительной индустрии.

2. Результаты стандартизации зависят не только от числа вновь созданных или пересмотренных стандартов, сколько от тех изменений, которые они вносят в процесс развития производительных сил, т.е. от их качества. Поэтому работы по стандартизации базируются на использовании ряда обязательных правил, которые называются принципами стандартизации.

Они подразделяются на главные (руководящие) и соподчиненные.

Главные принципы стандартизации:

  - Принцип комплексности осуществления стандартизации.

Принцип комплексности требует разработки системы стандартных взаимосвязанных показателей для сырья, материалов, комплектующих и готовых изделий, так как показатели качества, надежности, долговечности изделий являются функцией качества составляющих элементов. Поэтому недостаточно устанавливать нормативные требования только в конечной продукции.

Например, в технологии бетона помимо стандартов на готовую продукцию – железобетонные изделия – действует также комплекс стандартов на составляющие элементы: вяжущие материалы, заполнители, стальную арматуру, закладные детали, отделочные материалы и т.д.

Стандарт на кровельный материал – рубероид базируется на ряде нормативных требований к сырью и полуфабрикатам: строительному картону, нефтяной пропиточной и покровной массе, а также минеральному наполнителю (тальку и асбесту).

- Принцип многоступенчатости и многозвенности стандартизации.

Значение этих принципов проявляется в процессе практического осуществления стандартизации.

Принцип многоступенчатого развития стандартизации означает перемещение объекта на более высокий уровень, т.е. сфера действия стандарта вначале может быть на местном уровне, а затем на отраслевом и республиканском. В процессе многоступенчатого развития стандартизации почти неизбежно наличие параллельных стандартов на разных уровнях.

Принцип многозвенного развития стандартизации предполагает для каждого объекта конкретный, всегда определенный уровень. В этом случае стандарты на разных уровнях (государственные, отраслевые и т.д.) взаимосвязаны и является как бы звеньями единой цепи. В данном случае объекты стандартизации не перемещаются вдоль «цепи», а имеют всегда конкретную сферу действия. Т.о., важное преимущество принципа многозвенности состоит в полном исключении параллелизма стандартов.

- Принцип общей или частной классификации продукции при ее стандартизации.

Расширение марок и видов материалов, номенклатуры строительных изделий требует разработки научно обоснованной классификации. Классификация должна строиться по единичным принципам и может быть отраслевой или общегосударственной.

В материаловедении и технологии строительных материалов названия марок ряда материалов и изделий сложились под влиянием разных причин, часто случайных.

Например маркировка рубероида и толя (РК – 420, РЧ – 350, ТВК - 420) обозначает вид минеральной посыпки и массу 1 м² основы при стандартной влажности. Такие гидроизоляционные материалы, как гидроизол (марки ГИ – 1, ГИ - 2), фольгоизон (марки МА), имеют по существу не марку, а условное обозначение.

Недостаток условных обозначений в том, что в процессе машинизации управленческого труда их приходится переводить в некоторые цифровые символы. Поэтому возникает необходимость разработать единую стандартную систему условных обозначений продукции.

В качестве основы стандартной системы может быть принята десятичная (децимальная) классификация продукции и ее элементов, сущность которой состоит в следующем:

Вся продукция народного хозяйства подразделяется на 100 классов, каждый класс на 10 подклассов, подкласс на 10 групп, группа на 10 подгрупп, а каждая подгруппа в свою очередь – на 10 видов. В результате получается десятизначная система обозначения продукции.

Первые шесть знаков характеризуют особенности продукции до ее вида включительно (так называемые «высшие классификационные группировки»). Последние же четыре знака определяют конкретные марки изделий.

Использование принципа общей классификации не только облегчит работы по стандартизации, но и упростит организацию централизованного изготовления продукции.

- Принцип экономического использования материальных ресурсов.

Заключается он в стандартизации конкретных областей применения материалов. Использование принципа общей классификации не только облегчит работы по стандартизации, но и упустит организацию централизованного изготовления продукции.

Например рассмотрим применение принципа экономического использования материальных ресурсов связного с высокопрочным бетоном. Для изготовления бетонов марок 500-600 рекомендуется принять портландцемент марки 600, БТЦ или ОБТЦ, а также промытые и фракционированные высококачественные заполнители. Осуществления от этих требований приводит к большому перерасходу цемента. Равным образом рекомендуемые соотношения между маркой цемента и маркой бетона R_ц: R_б = 1,7 –2,5 преследует цель подобрать состав бетона при минимально возможном расходе цемента.

- Принцип стандартизации технологических требований.

В практике зарубежной стандартизации сложилось положения при котором в стандарт включаются только техническое требования, которые необходимо соблюдать при изготовлении продукции. Иными словами, такая стандартизация не предусматривает описания рациональных способов изготовления продукции, которые могут быть секретом фирмы.

Для социалистической стандартизации важны не только требования к продукции, но и способы ее производства, которые должны быть максимально эффективными. Поэтому целесообразно иметь нормативные документы, в которых регламентируются оптимальные требования по технологии изделий или содержаться рекомендации по прогрессивным способам производства.

В виде примера укажем на нормы технологического проектирования предприятий сборных железобетонных изделий. В этих документах приведены рекомендации по расходу материалов для приготовления бетона, указываются необходимые сведения для оптимального проектирования складов цемента, заполнителей, арматуры. Кроме того, в нормах даны рекомендации по рациональному проектированию основных технологических переделов: приготовлению бетонной смеси, формированию и распалубке железобетонных изделий, тепловой обработке и складированию продукции.

Использование норм способствует созданию прогрессивных технологий, что в конечном счете обеспечивает большую производительность труда и высокое качество готовых изделий.

- Соподчиненные принципы стандартизации.

Принцип стандартизации планируемой продукции.

Этот принцип заключается в том, что стандарты разрабатывают на выпускаемую продукцию. Следовательно, в таких стандартах фиксируется уже достигнутый уровень развития науки и техники, в то время как прогресс народного хозяйства постоянно требует новой техники. Стандарты планируемой продукции – это преимущественно марочные стандарты, в котором отражаются, требования к конкретным маркам материалов и изделий.

- Принцип стандартизации размеров.

Принцип связан главным образом с нормированием основных размеров строительных изделий, которые должны назначаться в соответствии с требованиями единой модульной системы.

Стандартизация основных размеров (габаритных, присоединительных) целесообразно тогда, когда производство изделий специализировано. В этом случае завод составляет каталог выпускаемой продукции, основанный на требованиях стандарта, но включающий также дополнительные характеристики изделий, которые необходимы потребителям.

- Принцип стандартизации изделий путем их отбора из числа существующих.

Данный принцип предусматривает простое ограничение, отбор выпускаемых изделий с целью упрощения их производства. Параметры изделий (размеры, марки материалов и т.д.) в этом случае остаются неизменными. Такой отбор предполагает использование и других принципов, например принципов стандартизации планируемой продукции и размеров.

Использование принципа отбора в ряде случаев признается целесообразным, в особенности для техники отстающих предприятий, так как обеспечивает внедрение нерядового опыта.

- Принцип стандартизации на основе обобщения достижений прогрессивной практики.

Стандарты всегда разрабатывают с учетом достижений теории и практики. Такое обобщение позволяет отражать в стандартах реально достигнутые показатели качества материалов. Однако от создания проекта стандарта до его внедрения проходит значительных срок (порой несколько лет), и содержащие в стандарте сведения могут оказаться морально устаревшими. Поэтому обобщение достижений практики должно быть критическим, иначе стандартизация утратит свое важнейшее качество – перспективность.

- Принцип стандартизации заградительных параметров.

В большинстве стандартов на строительные материалы и изделия устанавливают определенные границы показателей сырья, полуфабрикатов, что дает возможность получать готовый продукт гарантированного качества.

Стандартизация заградительных параметров осуществляется в двух вариантах. В первом случае нормируют уровень значения показателей (максимальный или минимальный), во втором определяют пределы варьирования.

Заградительные параметры чрезвычайно широко используют при стандартизации материалов и изделий, поэтому важно установить научно обоснованные параметры. Тогда стандарты на изделия и сами изделия будут прогрессивные.

Теорией стандартизации разработано 13 соподчиненных принципов, однако в строительном материаловедении и технологии применяют чаще всего пять принципов, перечисленных выше. Все принципы используют в практике стандартизации как самостоятельно, так и в комбинациях. Иногда, в зависимости от конкретной задачи, решаемой отраслью промышленности, соподчиненный принцип может стать руководящим.

3. Методы стандартизации

Практическая работа по стандартизации осуществляется различными методами, выбор которых зависит от конкретных задач. В теории стандартизации разработаны основные четыре метода: симилификация, унификация, типизация, агрегатирование. Данные понятия входят составной частью в термин «стандартизация».

Симилификация (упрощение) – это простейшая разновидность стандартизации, которая заключается в простом сокращении числа типов или разновидностей изделий до некоторого технически и экономически основанного минимума. Симилификация означает всемирную экономию, сокращение излишних типоразмеров деталей и изделий. Характерная черта симилификация заключается в том, что в процессе сокращения числа изделий в объекты не вносятся каких-либо технических изменений. Поэтому возможности рационального комбинирования марок и типоразмеров при симплификации ограничены.

Унификация –представляет собой рациональное сокращение числа типов, видов, размеров или марок изделий одинакового функционального назначения, для того, чтобы изделия были взаимозаменяемыми в эксплуатации. Главное обличие и вместе с тем преимущество унификации заключается в том, что уменьшение числа разновидностей сопровождается изменением конструкции, основных и второстепенных размеров, марок изделий. В результате многообразии видов изделий, материалов сырья и комплектующих деталей (закладных деталей, арматуры железобетонных изделий и т.д.) уменьшается.

В процессе унификации параметры технологии материалов и изделий изменяются таким образом, чтобы можно было организовать их централизованное изготовление. Унификация позволяет создать комплексы из ограниченного числа разновидностей можно было создавать большую номенклатуру изделий.

Унификация сборных железобетонных изделий массового производства способствует уменьшению числа типоразмеров, повышению точности и взаимозаменяемости изделий; одновременно создается основа для совершенствования технологии и улучшение качества продукции.

Типизацией – называется разработка и установка типовых конструктивных или технологических решений, которые содержат общие для ряда изделий или процессов характеристики. В конкретных случаях эти характеристики дополняются необходимыми данными.

Метод типизации технологических решений широко применяется в строительной индустрии: созданы типовые проекты бетоносмесительных узлов, арматурных и формовочных линий для большинства изделий. В процессе типизации предусматриваются и перспективные виды изделий с учетом требований технического прогресса в промышленности строительных материалов. В этом важное достоинство типизации как одного из развитых методов стандартизации.

Под агрегатированием понимается компоновка разнообразной номенклатуры машин, агрегатов, объектов строительной индустрии путем применения ограниченного числа стандартизированных деталей, обладающих функциональной и геометрической взаимозаменяемостью.

Агрегатирование может быть осуществлено путем расчленения технологии на отдельные укрупненные узлы (формовочные, узлы тепловой обработки и т.п.), что облегчает монтаж технологической линии и обеспечивает взаимосвязь ее отдельных элементов.

Рассмотренные принципы и методы стандартизации составляют теоретическую основу деятельности в данной области. В процессе стандартизации строительных материалов и изделий необходимо исходить из анализа условий работы материалов в сооружении, которые определяют закономерности стандартизации.

4. Работа материала в зданиях и сооружениях определяется различными воздействиями, которые вызываются конструкцией сооружения и окружающей средой. Вместе с тем для современного сборного строительства особое значение приобретает система выбора размеров элементов, обеспечивающая качественный монтаж конструкций.

Поэтому методика стандартизации в строительном материаловедении и технологии учитывает особенности работы материалов и включает в качестве составных элементов стандартизацию; нагрузок на материал и конструкцию, воздействий окружающей среды, размеров строительных изделий.

а) Стандартизация нагрузок.

Нагрузки и воздействия в соответствии со строительными нормами и правилами (СН и П) подразделяют на постоянные и временные.

К постоянным нагрузкам и воздействиям относятся:

1) вес постоянных частей зданий и сооружений;

2) вес и давление грунтов – насыпей, засыпок, а также горное давление;

3) силовое влияние предварительного напряжения конструкций;

    Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые.

К временным длительным нагрузкам относят:

1) вес стационарного оборудования;

2) вес перегородок или других частей здания, положение которых может измениться в процессе эксплуатации;

3) давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах;

4) длительные температурные воздействия, оказываемые стационарным оборудованием (сушилки, печи и т.д.);

5) вес воды на водонаполненных плоских кровлях;

6) нагрузки на перекрытия различных складских помещений.

Кратковременными считают следующие нагрузки и воздействия:

1) нагрузки от подвижного оборудования (кранов, тельферов, вагонеток и т.п.);

2) нагрузки на перекрытие в жилых и общественных зданиях от веса людей и мебели;

3) снеговые и ветровые нагрузки;

4) температурные климатические воздействия, вызывающие термическое сжатие или расширение материалов в конструкциях;

5) нагрузки на стадиях изготовления, складирования, перевозки и монтажа строительных изделий.

Особые временные нагрузки возникают по влиянием сейсмических воздействий, резких нарушений технологического процесса, связанных с поломкой оборудования. Кроме того, к особым относят нагрузки вследствие посадок основания сооружений.

Приведенная классификация нагрузок показывает, что значительная часть силовых воздействий связана с весом конструкций, который в свою очередь определяется объемной массой материалов. Поэтому сокращение объемной массы - одно из важнейших условий уменьшения материалоемкости и повышения эффективности строительства.

Значения постоянных нагрузок от веса конструкций определяются в зависимости от фактических размеров конструкций с учетом данных объемной массе материалов.

Временные длительные нагрузки на перекрытия назначаются в соответствии с требованиями ДБН В.1.2-2:2006 (табл.1)

Значения нормативных статических нагрузок при динамичном воздействии на конструкцию учитываются с помощью коэффициентов динамичности.

Табл.1 

Некоторые требования ДБН В.1.2-2:2006  к нагрузкам на перекрытия.

б) Стандартизация воздействий окружающей среды

При разработке строительных стандартов необходимо учитывать следующие виды воздействий на материалы и сооружения:

- климатические условия, характеризуемые изменениями температуры и относительной влажности наружного воздуха и др. факторами;

- воздействие агрессивных сред, вызывающие коррозию материалов и понижение их долговечности;

- влажностный режим помещений.

Климатические и географические показатели (температуру и влажность наружного воздуха, число циклов измерения температуры и влажности за определенный период времени, повторяемость и скорость ветра, солнечную радиацию, световой климат и др.) необходимо учитывать при разработке стандартов на ограждающие конструкции, кровельные, стеновые и облицовочные материалы. В зависимости от степени влияния атмосферных воздействий стандарты содержат требования по морозостойкости, водопоглащению и др. свойствам материалов.

В виде примера в табл.2 указаны марки по морозостойкости гидротехнического бетона в зависимости от климатических условий района строительства.

Табл.2

Морозостойкость (Мрз) в речных гидротехнических сооружениях

N- Наибольшее расчетное число циклов замораживания – оттаивания в течении года.

Умеренные климатические условия в данном случае характеризуется среднемесячной температурой наиболее холодного месяца от 0 до – 10⁰ С, суровые - от – 10 до – 20⁰ С. Расчетные значения температур необходимо выбирать в соответствии с требованиями СН и П и «Строительная климатология и геофизика».

По влиянием агрессивной внешней среды происходит коррозия материалов и конструкций (солнечная радиация, осадки, промышленные газы, содержащие SO₂ ,Cl₂ , а также взвешенные частицы дыма и пыли, перемены температуры и влажности, ангидриды кислот (SO₂ , NO₂ и др.), растворы удобрений (NO₃ ,NH₄ и др.), грунтовые воды содержащие кислоты и щелочи промышленных стоков и др.)

Необходима систематизация и стандартизация агрессивных воздействий, которая позволила выбирать вид и марку материала, стойкого в конкретных условиях эксплуатации. Степень агрессивности среды и требования по защите от коррозии устанавливают СНиП 2.30.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии нормы проектирования».

Долговечность ограждающих конструкций в значительной степени предопределяется влажностным режимом внутренних помещений зданий. Поэтому стандарты на наружные ограждения содержит указания об относительной влажности воздуха, при которой возможна нормальная эксплуатация бетонных и железобетонных изделий.

Стандартизация параметров влияния окружающей среды дает возможность выбирать необходимые виды и марки материалов, обеспечивающие требуемую долговечность конструкций. Степень долговечности конструкций определяется календарным сроком службы без потери эксплуатационных качеств в конкретных климатических условиях и режиме эксплуатации. Для ж.б. конструкций нормами предусмотрены три степени долговечности: I- соответствует сроку службы не менее 100 лет, II- 50 лет, III – 20 лет.

Общие требования, регламентирующие воздействия окружающей среды, устанавливают в соответствии с нормами при проектировании зданий и сооружений и указывают в рабочих чертежах изделий. Кроме того, эти требования входят в стандарты на соответствующие изделия.